python学习笔记 - 初识socket

socket

socket通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄，应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。

socket起源于Unix，而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”，对于文件用【打开】【读写】【关闭】模式来操作。 socket就是该模式的一个实现，socket即是一种特殊的文件，一些socket函数就是对其进行的操作（读/写IO、打开、关闭）

socket和file的区别：

• file模块是针对某个指定文件进行【打开】【读写】【关闭】
• socket模块是针对 服务器端 和 客户端Socket 进行【打开】【读写】【关闭】

 

import socket

ip_port = ('127.0.0.1',2000)

sk = socket.socket()
sk.bind(ip_port)
sk.listen(5)

while True:
    print("Server waiting...")
    conn,addr = sk.accept()  #conn 生成连接实例 接收客户端ip和端口

    client_data = conn.recv(1024) #接收数据
    print(str(client_data,encoding="utf8")) #打印接收数据
    conn.sendall(bytes("不要回答，不要回答，不要回答",encoding="utf8"))#发送数据

    conn.close()#关闭该实例连接

import socket
ip_port = ("127.0.0.1",2000)

#生成实例
sk = socket.socket()
#连接服务端
sk.connect(ip_port)

#给服务端发送信息
sk.send(bytes('请求发射','utf8'))
#接收服务端发送的信息
server_reply = sk.recv(1024)
print(str(server_reply,encoding="utf8"))
#关闭实例
sk.close()

更多功能

sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM,0)

参数一：地址簇

　　socket.AF_INET IPv4（默认）
　　socket.AF_INET6 IPv6

　　socket.AF_UNIX 只能够用于单一的Unix系统进程间通信

参数二：类型

　　socket.SOCK_STREAM　　流式socket , for TCP （默认）
　　socket.SOCK_DGRAM　　 数据报式socket , for UDP

　　socket.SOCK_RAW 原始套接字，普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文，而SOCK_RAW可以；其次，SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文；此外，利用原始套接字，可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。
　　socket.SOCK_RDM 是一种可靠的UDP形式，即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问，在需要执行某些特殊操作时使用，如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。
　　socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务

参数三：协议

　　0　　（默认）与特定的地址家族相关的协议,如果是 0 ，则系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议.

 

sk.bind(address)

　　s.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。在AF_INET下，以元组（host,port）的形式表示地址。

sk.listen(backlog)

　　开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前，可以挂起的最大连接数量。

      backlog等于5，表示内核已经接到了连接请求，但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5
      这个值不能无限大，因为要在内核中维护连接队列

sk.setblocking(bool)

　　是否阻塞（默认True），如果设置False，那么accept和recv时一旦无数据，则报错。

sk.accept()

　　接受连接并返回（conn,address）,其中conn是新的套接字对象，可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。

　　接收TCP 客户的连接（阻塞式）等待连接的到来

sk.connect(address)

　　连接到address处的套接字。一般，address的格式为元组（hostname,port）,如果连接出错，返回socket.error错误。

sk.connect_ex(address)

　　同上，只不过会有返回值，连接成功时返回 0 ，连接失败时候返回编码，例如：10061

sk.close()

　　关闭套接字

sk.recv(bufsize[,flag])

　　接受套接字的数据。数据以字符串形式返回，bufsize指定最多可以接收的数量。flag提供有关消息的其他信息，通常可以忽略。

sk.recvfrom(bufsize[.flag])

　　与recv()类似，但返回值是（data,address）。其中data是包含接收数据的字符串，address是发送数据的套接字地址。

sk.send(string[,flag])

　　将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量，该数量可能小于string的字节大小。即：可能未将指定内容全部发送。

sk.sendall(string[,flag])

　　将string中的数据发送到连接的套接字，但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回None，失败则抛出异常。

      内部通过递归调用send，将所有内容发送出去。

sk.sendto(string[,flag],address)

　　将数据发送到套接字，address是形式为（ipaddr，port）的元组，指定远程地址。返回值是发送的字节数。该函数主要用于UDP协议。

sk.settimeout(timeout)

　　设置套接字操作的超时期，timeout是一个浮点数，单位是秒。值为None表示没有超时期。一般，超时期应该在刚创建套接字时设置，因为它们可能用于连接的操作（如 client 连接最多等待5s ）

sk.getpeername()

　　返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。

sk.getsockname()

　　返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)

sk.fileno()

　　套接字的文件描述符

实例：客户端发送shell命令服务端执行并完整返回结果

#socke——server.py
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import socket
import time
import subprocess

#定义地址和端口
ip_port = ("127.0.0.1",9998)
#生成socket实例
sk = socket.socket()
#服务端绑定地址和端口
sk.bind(ip_port)
#服务端最大接收客户端
sk.listen(5)
while True:
    print("server waiting...")
    #生成实例conn,addr存放客户端的地址和端口
    conn,addr = sk.accept()
while True:
        #接收客户端发送过来的信息
        client_data = conn.recv(1024)
        #客户端传输完毕，退出循环
if not client_data:break
        #打印接受到的客户端信息
        print("recv cmd:",str(client_data,"utf8"))
        #客户端传入的shell命令
        cmd = str(client_data,"utf8").strip()
        #执行shell命令
        cmd_call = subprocess.Popen(cmd,shell=True,stdout = subprocess.PIPE)
        #输出shell命令，格式为bytes
        cmd_result = cmd_call.stdout.read()
        #结果为空，代表执行完毕
if len(cmd_result) == 0:
            cmd_result = b"cmd exection has no output..."
        #服务端发送的确认信息:标志和命令结果大小
        ack_msg = bytes("CMD_RESULT_SIZE|%s" %len(cmd_result),"utf8")
        #服务端发送确认信息
        conn.send(ack_msg)
        #接收客户端确认信息
        client_ack = conn.recv(50)
if str(client_ack,"utf8") == "CLIENT_READY_TO_RECV":
　　　　　　　#发送执行完的命令结果
            conn.send(cmd_result)
    #关闭实例
    conn.close()

#socker_client.py
#!/usr/bin/env python
# -*- conding:utf-8 -*-

import socket

#定义ip和port
ip_port = ("127.0.0.1",9999)

#生成socket实例
sk = socket.socket()

#与服务器建立连接
sk.connect(ip_port)

while True:
    #用户输入命令
    user_input = input("cmd:>>>").strip()
if len(user_input) == 0:continue
if user_input == 'q':break
    #发送输入的命令
    sk.send(bytes(user_input,'utf8'))
    #服务器首先发送标志信息
    #ack_msg = b"CMD_RESULT_SIZE|%S" %len(cmd_result)
    #接收服务器标志信息格式为bytes
    server_ack_msg = sk.recv(100)
    #转换为str格式：str(bytes_info,"utf8") <==> bytes.decode(bytes_info,'utf8')
    #cmd_res_msg = str(server_ack_msg.decode()).split("|")
    cmd_res_msg = str(server_ack_msg,"utf8").split("|")
    #打印服务端标志信息
    print("server response:",cmd_res_msg)
if cmd_res_msg[0] == "CMD_RESULT_SIZE":
        #打印服务端标志位中的字符大小
        cmd_res_size = int(cmd_res_msg[1])
        #发送客户端确认信号，处理服务端连包问题
        sk.send(bytes("CLIENT_READY_TO_RECV","utf8"))
    #用于拼接返回的字符串
    res = ""
    #定义默认接收为0
    received_size = 0
    #判断数据是否接收完
while received_size < cmd_res_size:
        #接收数据
        data = sk.recv(1024)
        #接收数据可能有丢失,需要接收后统计接收到的数据
        received_size += len(data)
        res += str(data,"utf8")else:
        print(res)
        print("---------recv done -------")
#关闭实例
sk.close()